Tiesiog vėsinti patalpas nebeužtenka – ieškoma naujų būdų

2020 m. rugpjūčio 1 d.

„Structum“ redakcija.

portalas@structum.lt

Nuotr. Dan Huwarth, Randhir Singh, „Carlo Ratti“, Brad Feinknof

 

Tyrimais nustatyta, kad šaldymo įrangos ir kondicionierių gamintojai pirmiausia pereina prie ekologiškų šaltnešių bei triukšmo lygio mažinimo, o klientai svarbiausiu kriterijumi laiko ekonomiškumo rodiklius. Dažniausiai pasirenkamos sistemos, kuriose tas pats įrenginys generuoja ir šilumą, ir šaltį, todėl šilumos siurbliai jau keletą metų išlieka perkamiausiųjų sąraše.

Vis dėlto rinka juda į priekį ir skirtingų šalių specialistai aktyviai ieško naujovių pastatų vėsinimo, šildymo bei vėsinimo srityse.

 

Tiesioginė reakcija į žmones

„Carlo Ratti“ – gerai žinoma italų architektūros įmonė, kurianti vis naujas technologijas, leidžiančias individualizuoti ir šildymą, ir vėsinimą. Dar 2015 m. įmonė sukūrė „Cloud Cast“ instaliaciją Dubajuje, kurioje buvo naudota judesio stebėjimo technologija, nukreipianti vandens garų debesis, kad atvėsintų žmones.

Šie rūko purkštukai sumontuoti lubose ir reguliuojami ultragarso davikliais. Įdomu tai, kad ši sistema skirta atvėsinti ne pačiai patalpai, o konkrečiai joje esantiems žmonėms. Pagrindinė sistemos idėja – sukurti gerokai gyvybingesnius miestus, kuriuose vasarą būna itin aukšta temperatūra, nesunaudojant milžiniško energijos kiekio, reikalingo dideliems oro srautams kondicionuoti.

Panašią sistemą „Carlo Ratti“ pasiūlė ir šildymui: vietoj rūko purkštukų jie siūlo naudoti infraraudonųjų spindulių lempas, kurios šildytų pro jas einančius žmones. Šildymui taip pat naudojami judesio davikliai, kurie geba užfiksuoti pastate esančius žmones.

Įdomu tai, kad tokios lempos galėtų sekti žmones: spinduliuotė veiktų ne tik vienoje vietoje, bet pati lempa suktųsi žmogaus judėjimo kryptimi, tad kiekvienas pastate esantis asmuo turėtų savotišką individualų šilumos burbulą.

Dabar įmonė siūlo dar vieną naujieną – sistemą, kuri fiksuoja ne tik žmogaus judėjimo kryptį, bet ir geba analizuoti fiziologinius pojūčius, t. y. sistema automatiškai nusprendžia, ar reikia šildyti, ar vėsinti. Sumontuota sistema visame pastate užtikrintų, kad būtų sunaudota būtent tiek energijos, kiek reikia. Kūrėjų teigimu, tai leistų sutaupyti apie 40 % energijos išteklių, nes tuščia pastato erdvė nešvaisto energijos.

Be to, sistemos naudotojams suteikiama galimybė nustatyti pageidaujamą temperatūrą naudojant išmaniojo telefono programėlę.

 

Vėsinimui ir vėdinimui skirtas visas pastatas

Bostone įsikūrusi studija „Leers Weinzapfel Associates“ Ohajo valstijos universitete įrengė vandens aušinimui skirtą pastatą, kuris ne tik atitinka griežtus funkcinius reikalavimus, bet ir tapo savotiška meno instaliacija – jame įrengtas vario spalvos aliuminio ekranas. Be to, pastatas švyti naktį, tad kartu apšviečia aplinkines pėsčiųjų zonas ir šalia esančias teritorijas.

Aušinimo pastatas apima beveik 3 tūkst. kv. m plotą ir yra pastatytas prie pat įėjimo į universiteto miestelį. Jame aušinamas vanduo tiekiamas visame miestelyje ir užtikrina tinkamą mikroklimatą kiekviename pastate.

Apatinis dviejų aukštų tūris yra tiesios formos ir padengtas stiklu – jame yra šeši aušintuvai bei aušinimo bokštai. Rūsyje galima rasti siurbimo įrangą.

Daugiausia išteklių ir laiko prireikė tam, kad būtų optimaliai iškloti tokiai sistemai reikalingi vamzdžiai. Be to, iššūkiu tapo ir centralizuotas valdymas – reikėjo užtikrinti, kad būtų matuojamas kiekvienos patalpos mikroklimatas ir pagal gautus duomenis tiekiamas aušinto vandens kiekis.

Architektų teigimu, sprendimas įrengti bendrą aušinimo pastatą leido sutaupyti vietos skirtingose patalpose ir sumažinti žmogiškųjų išteklių naudojimą.

 

Vėsinimas be energijos – jau dabartis

Prieš kelerius metus tyrėjų komanda iš Kolorado sukūrė medžiagą, galinčią pastatus vėsinti net ir esant tiesioginiams saulės spinduliams. Be to, šiai medžiagai nereikia papildomos vandens ar elektros energijos. Tikimasi, kad, pradėjus gaminti didmeniniu būdu, ji gali iš esmės pakeisti visą iki šiol egzistavusią vėsinimo sistemą.

Naujasis pluoštas vadinamas metamedžiaga – specifinių savybių jai suteikia ne elementų, iš kurių ji pagaminta, savybės, o mikrostruktūra. Galimybę vėsinti pastatus tokiu būdu, kokiu pluoštas gali tai atlikti, jam suteikia dvilypis jo sąveikos su elektromagnetine spinduliuote pobūdis – pluoštas gali ne tik efektyviai atspindėti į jį krintančius saulės spindulius, bet ir praleisti iš paties vėsinamo objekto paviršiaus skleidžiamus infraraudonuosius spindulius.

Metamedžiaga yra 50 µm storio, joje gausu mažų stiklinių mikrosferų, kurios išskaido matomąjį šviesos spektrą. Mikrosferos patalpintos specialiame polimero sluoksnyje. Be to, medžiagoje yra ir plonas, gerai šviesą atspindėti galintis sidabro sluoksnis.

Pastatai, į kuriuos atsimuša net ir nedidelis saulės energijos kiekis, paprastai daugiau šios šilumos sugeria, nei išspinduliuoja į aplinką. Medžiaga galėtų praversti ne tik vėsinant gyvenamuosius namus, bet ir įvairiausius visuomeninius pastatus.

Be to, ši metamedžiaga gali padėti ir sprendžiant kitą problemą – kaip atvėsinti nuo per didelio saulės kiekio perkaistančius ir dėl to efektyvumą laikinai prarasti galinčius saulės kolektorius.

Pritaikant šią medžiagą saulės kolektoriaus paviršiui, galima kartu atvėsinti ir kolektorių, ir sugrąžinti papildomus 1–2 % saulės energijos efektyvumo.

 

Vėdinimas pasitelkiant architektūrą

Indijos architektūros studija „Morphogenesis“ perstatė mokyklą Naujajame Delyje, naudodama ir tradicinius, ir neįprastus vėsinimo bei vėdinimo metodus.

Renovacijos metu mokykla padidinta tiek, kad joje tilptų papildomai dar 1,3 tūkst. studentų, todėl papildomas dėmesys buvo skirtas komfortiškam mikroklimatui užtikrinti. Vienas iš neįprastų kūrėjų sprendimų – išnaudoti bendrą pastato architektūrą optimaliam vėdinimui.

Apskritai Indijoje pastatų prieigose dažnai naudojami perforuoti paviršiai, įrengiamos verandos bei individualūs vidiniai kiemai. Laikantis šių tradicijų, naujosios mokyklos architektūra taip pat grįsta tokiais pačiais principais.

18 m aukščio vakarinis fasadas įrengtas remiantis Indijos tradicijomis, o įvairaus dydžio kvadratinės angos leidžia šviežiam orui tekėti per šešėlinį paviršių. Architektų teigimu, svarbiausia idėja buvo ne tik sukurti vizualiai patrauklų pastato dizainą, bet ir paversti jį savotišku vėsinimo įrankiu.

Įrengti net keli vidiniai kiemai, kuriuose daug dėmesio skirta šalia esantiems specialiems stogams. Jų paskirtis – suteikti kuo daugiau pavėsio. Susirinkimų vieta įrengta požeminiame aukšte, taip skatinant rinktis vėsesnes pastato vietas, kai lauke temperatūra pasiekia piką.

Papildomą pavėsį suteikia subrendę medžiai, kurie buvo išsaugoti net per intensyvias statybas. O šalia esantis baseinas atskirtas didele siena, kad garuojantis vanduo drėkintų aplink esančią teritoriją.

Bendras projekto tikslas – pasyvūs temperatūros reguliavimo metodai. Tačiau, architektų teigimu, svarbu ir tai, kad buvo stengtasi sumažinti priklausomybę nuo mechaninių aušinimo sistemų.

 

„Oro namai“ – dėmesys šiltėjančiam klimatui

Ne tik įvairių technologijų bei sistemų kūrėjai stengiasi atkreipti visuomenės dėmesį į šiltėjančio klimato problemas ir patalpų vėsinimo bei vėdinimo svarbą. Vos prieš kelerius metus menininkas Francois Perrino Čikagos bienalėje pristatė savo naują projektą „Oro namai“.

Jo pristatyta konstrukcija yra suformuota iš trijų metalinio rėmo konstrukcijų, kurios primena kvadrato formos piramides. Konstrukcijos skirtos vėsinti žmonėms karšto klimato sąlygomis.

Iš plonų aliuminio pluoštų austa medžiaga dengia visus paviršius, išskyrus vieną iš viršutinių trikampių, kuris sukuria įėjimą. Anot F. Perrino, audinys atspindi saulės šviesą ir apsaugo nuo lietaus vandens bei vėjo, sukurdamas vėsią, sausą pastogę.

Šios pastogės sumontuotos Čikagos „Garfield Park“ konservatorijoje. Konstrukcijos yra pakankamai lengvos, kad būtų pakeliamos aukštai nuo žemės. Jos pritvirtintos plonomis virvėmis prie konservatorijos lubų.

Kūrėjo teigimu, šios pastogės ateityje galėtų būti pritaikytos kiekviename mieste kaip alternatyva kavinėms, terasoms ar kitoms pastogėms. Pasak jo, tik visiškai atsisakę stiklo, betono ir kitų šiltnamio efektą didinančių medžiagų, sugebėsime suvaldyti klimato kaitą.

Vis dėlto specialistai vieningai sutinka, kad bent kelerių metų laikotarpiu atsisakyti mechaninių aušinimo ir vėdinimo sistemų nepavyks: pasaulyje siaučiant virusui, būtina užtikrinti, kad patalpose esantis oras būtų kuo sveikesnis. O to pasiekti be įrenginių, kuriems reikia papildomos energijos, bent jau kol kas nepavyksta.

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

Būk pirmas!